Paveldėjimas      2020.08.08

Kosminiai vaizdai, stebintys natūralius gaisrus. Žvalgybos apie gaisrus šaltiniai

Šaltinis: te-st.ru
Svetainėje te-st.ru buvo paskelbtas interviu su G. Potapovu. Skelbiame visą tekstą; originalas yra.

Su projekto „Kosmosnimki - Fires“ vadovu Georgijumi Potapovu kalbėjome apie stebėjimą, palydovų duomenų apdorojimą ir gaisro žemėlapio naudojimą.

E.I.: Papasakokite, kaip ir kada atsirado „Cosmosnimki - Fires“ projektas?

GP: projekto „Kosmosnimki - gaisrai“ istorija prasideda 2010 m. Daugelis žmonių prisimena, kokia tada buvo gaisrų situacija ir informacija apie juos - aplinkui kilo informacinė panika dėl to, kad informacijos buvo mažai. Tuo pat metu visi žinojo, kad aplink dega miškai ir durpynai. Visi kvėpavo smogu, kenkiančiu sveikatai, tačiau praktiškai nebuvo jokios informacijos: kas degė? Kur dega? Ar dega šalia jūsų vasarnamio? Ar dega šalia jūsų miesto? Kur dūmai nešis artimiausiomis dienomis?

Kaip vieną iš indėlių šalinant šį informacijos badą, mes, „ScanEx“, sukūrėme viešą gaisro žemėlapį ir pradėjome įkelti visą informaciją, kurią galėjome išgauti iš palydovinės stebėjimo technologijos.

Nuo to laiko išleidome versiją su pasauline ugnies aprėptimi, integruodami duomenis iš NASA, Amerikos aviacijos ir kosmoso agentūros. NASA taip pat yra palydovų, kurių duomenis mes tvarkome, operatorius.

Šios vasaros pradžioje įvyko antras svarbus pakeitimas - pasirodė pranešimų tarnybos beta versija. Tai mes norėjome padaryti jau seniai - sukurti komunikacijos paslaugą. Šios paslaugos dėka vartotojai galės gauti informacijos apie situaciją dominančioje teritorijoje. Pvz., Jei turite programą mobiliesiems, gaunate informaciją apie įspėjimus ar grėsmes, esančias netoli jūsų vietos. Taip pat bus galima gauti iki paštu pranešimai apie gaisrą.

E.I.: Kas nusprendžia, ar tokia situacija kelia grėsmę, ir ar siųsti pranešimą?

G.P.: Dabar mes iš tikrųjų transliuojame visą informaciją - jei mūsų sistemoje yra informacijos apie gaisrą, siunčiame pranešimą. Mes planuojame toliau analizuoti šią informaciją grėsmių požiūriu, įskaitant tai, kur šis gaisras gali plisti ir kuo jis gali kelti grėsmę. Nors analitikas yra tokios embriono būklės. Pavyzdžiui, identifikuojami visi miestai, esantys arti gaisrų.

E.I .: Ar tai nustatoma mašinos metodu? Kaip sistema supranta, kad tam tikroje vietoje yra gaisras?

G.P.: Taip, taip automatizuota sistema... Jis veikia pagal automatinius šilumos anomalijų aptikimo algoritmus, naudojant infraraudonųjų spindulių palydovinius vaizdus. Metodas pagrįstas infraraudonųjų spindulių kanalų temperatūrų skirtumu, o jei yra kokių nors terminių anomalijų, algoritmas jį laiko gaisrui. Tada, naudojant nustatymus, atliekamas papildomas šio signalo parametrų nustatymas, o po to priimamas sprendimas, ar šis taškas yra gaisras, ar ne.

E.I.: Ar duomenys, kuriuos gaunate iš palydovų, yra viešai prieinami? Kaip jie tave pasiekia?

GP: Informacija iš palydovų yra atviri duomenys, tai informacija iš Amerikos palydovų „Terra“, „Aqua“ ir „AE“. Du palydovai buvo paleisti pagal NASA Žemės stebėjimo programą, dabar prie jų prisijungė trečiasis. Palydovų ištekliai yra riboti, todėl galbūt kai kurie iš jų laikui bėgant nepavyks. Bet apskritai ateityje jų turėtų būti daugiau, duomenys iš jų, tikiuosi, bus atviri, ir mes galėsime juos naudoti įvairiems tikslams, įskaitant gaisrų stebėjimą.

Dabar duomenys gaunami iš dviejų šaltinių. Pirmasis šaltinis yra „ScanEx“ centrų, duomenų priėmimo ir apdorojimo centrų tinklas, iš kurio gauname gaisro aptikimo rezultatus, įrašome šiuos rezultatus į žemėlapį ir pan. Antrasis šaltinis yra aukštesnio lygio informacija, kurią atsisiunčiame iš NASA serverių. Iš NASA serverių atsisiunčiame paruoštas priešgaisrines kaukes - gaisrus, atpažįstamus iš palydovinių vaizdų. Tada tuos pačius duomenis pridedame prie žemėlapio ir pateikiame kaip atskirą sluoksnį. Jei pažvelgsite į žemėlapį, yra du sluoksniai - „ScanEx“ gaisrai ir „FIRMS“ gaisrai.

E.I.: Ar nesujungiate jų į vieną sluoksnį?

GP: Ne, nes vienas iš jų yra veiksmingesnis, o kitas teikia visuotinę aprėptį. Todėl dabar mes jų neklijuojame.

E.I.: Kodėl vienas iš sluoksnių yra efektyvesnis ir koks yra laiko skirtumas tarp jų?

GP: Mums atrodo, kad vidutiniškai pora valandų. Kadangi duomenys į Amerikos serverius įkeliami šiek tiek vėluojant - kol palydovas atvyksta ir numeta informaciją, galbūt delsimas taip pat susijęs su apdorojimo grandine. Tačiau efektyvumas yra vienas iš informacinės paslaugos komponentų, kuris yra svarbus gelbėtojams ir tarnyboms, kurios priima sprendimus remdamosi šia informacija. Jiems kuo anksčiau jie sužino apie gaisrą, tuo geriau, tuo mažiau priemonių ir jėgų jie gali susidoroti su šia ugnimi.

Be to, paprastai gelbėtojai, miškininkai ir nepaprastųjų situacijų ministerija naudoja sudėtingą stebėjimą - tiek antžeminę stebėjimo įrangą, tiek stebėtojus, kurie sėdi ant bokštų, tiek bokšte sumontuotas vaizdo kameras - vaizdus, ​​iš kurių žiūri operatorius. siuntimo centras. Tačiau yra didelių sričių, kuriose nėra jokios kitos informacijos, išskyrus palydovinius vaizdus.

E.I .: Kiek duomenys yra tikslūs? Ar buvo situacijų, kai gaisras buvo klaidingai nustatytas?

GP: Taip, tai yra bendra automatinių algoritmų problema. Jūs visada pasirenkate: arba turite perteklinės informacijos, bet galite gauti daug klaidingų teigiamų rezultatų, arba apribojate tuos klaidingus teigiamus rezultatus, tačiau gali trūkti tam tikros informacijos. Tai neišvengiama, ir net jei akimis ieškote šiluminių anomalijų palydoviniame vaizde, vis tiek galite suklysti ir priimti neteisingą sprendimą, ar tam tikra terminė anomalija yra gaisras, ar ne.

Be to, yra, pavyzdžiui, tokia problema kaip dirbtiniai šilumos šaltiniai - gamyklų vamzdžiai, raketos, kurios susidaro deginant dujas naftos gamybos metu. Visa tai dažnai palieka signalą gaisro žemėlapyje. Tačiau mes stengiamės filtruoti tokius klaidingus pavojaus signalus tiesiog įrašydami šias vietas į žemėlapį ir sukurdami kaukę, kuri filtruoja šiuos klaidingus signalus.

Jei pažvelgsite į žemėlapį, yra „ScanEx“ sluoksnio geltonųjų ugniagesių, nurodytų kitokiu stiliumi - tai tikėtini žmogaus sukurti šaltiniai, kurių bazę mes stengiamės papildyti tiek, kiek galime.

E.I.: Kaip šiuo atveju atliekamas duomenų tikrinimas?

GP: Kaip sakiau, mes kuriame šių žmogaus sukurtų šaltinių kaukę, t.y. mes esame tik šiluminės dėmės - gaisrai, nustatyti pagal palydovinius duomenis - slepiasi šalia žmogaus sukurtų šaltinių. O patys šaltiniai tiesiog pažymėti žemėlapyje - žiūrime į palydovinius vaizdus, ​​kartais įkeliame sluoksnį iš „Wikimapia“, kad pamatytume, ar šioje vietoje yra gamykla ar kokia kasybos įmonė, iš kurios gali kilti deglai.

Yra dar vienas būdas - automatinis patikrinimas, kurio rezultatas vėliau patikrinamas rankiniu būdu. Šis metodas leidžia optimizuoti technogeninių šaltinių paiešką.

E.I.: Bet jūs netikrinate kiekvieno naujo gaisro žemėlapyje?

GP: Ne, mes rankiniu būdu netikriname kiekvieno naujo gaisro, tam tiesiog nepakanka rankų. Rodome informaciją tokią, kokia ji yra, ir sakome, kad tai yra automatiniai rezultatai, gauti tokiu būdu. Galutinis vartotojas turi nuspręsti, ar tam tikras terminis bunkeris yra gaisras, ar ne.

E.I.: Kiek žmonių dalyvauja projekte?

GP: Viskas pagrįsta atviromis technologijomis, ir mes naudojame atvirus algoritmus, kuriuos taikome, įgyvendiname ir tam tikru mastu pritaikome, todėl šiame projekte dalyvauja nedaug žmonių. Apskritai, Amerikos universiteto tyrimų grupė užsiima būtent šiomis gaisrų aptikimo technologijomis, naudojant palydovinius vaizdus, ​​tam tikru mastu tai daro Rusijos specialistai.

Šiame projekte dalyvauja trys žmonės, derinantys jį su pagrindiniu darbu.

EI: Ar Kosmosnimki yra nekomercinis projektas?

G.P.: Pati viešoji svetainė yra nekomercinis projektas. Bet mes taip pat siūlome komercinius sprendimus pagal šį projektą ir dirbame su klientais - užsiimame technologijų diegimu, konsultavimu ir kt. Gaisro kartografavimui sukurtos technologijos naudojamos komerciniams užsakymams.

Pavyzdžiui, 2011 metais buvo įgyvendintas Gamtos išteklių ministerijos interesais susijęs projektas, kuris, deja, vėliau buvo sustabdytas. Vykdydami šį projektą, visose saugomose teritorijose pateikėme įspėjimus apie gaisrą federalinė reikšmė- gamtos draustiniai, šventovės, nacionaliniai parkai. Atitinkamų rezervų direkcijoms ir administracijoms buvo išsiųsta informacija, įspėjanti apie gaisro grėsmę rezervato ribose arba buferinėje zonoje, t.y. netoli šios saugomos gamtos teritorijos.

Kaip parodė šio projekto įgyvendinimo patirtis, tokia informacija jiems buvo labai naudinga, nes kartais jiems net trūksta didelės spartos interneto prieigos ir jie negali ieškoti informacijos internete apie kosmoso stebėjimo rezultatus. Ir šio projekto rėmuose jie gavo SMS į savo mobiliuosius telefonus - žinutėmis gavo aptikto gaisro koordinates. Tada jie patys patikrino šią informaciją vietoje.

E.I.: Ar buvo situacijų, kai žemėlapis padėjo gaisrui ar užkirto kelią pasekmėms?

GP: Pavyzdžiui, ši istorija apie gamtos draustinius. Kelis kartus girdėjau apie Astrachanės gamtos draustinį - vaikinai nuėjo gesinti vieno gaisro, o jiems buvo išsiųstas pranešimas apie kitą. Jie išvažiavo, ten rado gaisrą ir greitai jį užgesino.

E.I.: Kaip greitai žemėlapyje atsiranda informacija apie gaisrą?

GP: Informacija gaunama praėjus maždaug pusvalandžiui po skrydžio iš palydovo. Palydovas praskrido, informacija buvo apdorota, tada ji tapo prieinama svetainėje. Kiekvienas palydovas skrenda du kartus per tą patį tašką, o kadangi naudojami trys palydovai, paaiškėja, kad per dieną atliekami šeši vienos teritorijos tyrimai. Tai reiškia, kad jei kiltų gaisras tam tikroje vietovėje, informacija apie jį bus atnaujinta šešis kartus per dieną.

E.I.: Ar išsaugote visus duomenis apie gaisrus?

G.P.: Taip, archyvą saugome nuo 2009 m. Apskritai šių palydovų duomenų archyvas yra prieinamas ankstesniais metais, tačiau mes saugome savo archyvą nuo projekto pradžios.

E.I .: Kokie jūsų ateities planai? Kaip norite toliau plėtoti projektą?

GP: Netolimoje ateityje turime planų sukurti pasaulinį šaltinį, kuriame būtų pateikta informacija visame pasaulyje. Be to, tikimės, kad bus galima naudoti ne tik palydovų duomenis, bet ir kitus duomenis, pavyzdžiui, regioninės stebėsenos duomenis.

Jau daug kartų kalbėjausi su gaisrų vaizdo stebėjimo sistemų kūrėjais - tai sistemos, kurios parduodamos konkretiems klientams, pavyzdžiui, regioninėms miškų urėdijoms. Jie perka šią sistemą ir naudoja ją stebėdami gaisrus savo teritorijoje. Ir aš tikrai norėčiau, kad galėtume su jais derėtis ir juos sudominti, kad jie keistųsi šia informacija ir naudotų mūsų ugnies žemėlapį kaip informacijos mainų platformą.

Be to, norėtume turėti galimybę plėtoti technologijas ir ketiname į tai, kiek įmanoma, investuoti savo jėgas. Tai, pavyzdžiui, yra gaisro pavojaus prognozavimo pagal gaisro žemėlapį technologijos. Dabar nėra numatomų gaisrų ir dūmų plitimo modelių, tai yra visas nepaliestas sluoksnis, ir tai liečia daugelį. Štai jūs gyvenate, pavyzdžiui, Maskvoje, ir jums svarbu žinoti dūmų prognozę dėl gaisrų, degančių kažkur kaimyniniame regione arba Maskvos regione. Mes visi naudojame orų prognozes, tačiau šioje prognozėje niekada nėra informacijos apie gaisro pavojų ar grėsmę aplinkai. Ar tokia informacija ateityje bus įtraukta į meteorologinę informaciją, yra ateities ir tam tikrų kolektyvinių pastangų klausimas.

E.I.: Ar pagalvojote apie tai, kad „Kosmosnimki“ būtų atviras projektas, kurio šaltinis yra šaltinis, kad kiekvienas vartotojas galėtų pridėti informacijos apie gaisrus?

GP: Turime vartotojų, kuriems pristatome tokias galimybes. Tai tie, kurie eina į gaisrus, tačiau net ir dabar jie aktyviai neprideda informacijos. Deja, aš tiesiog nematau perspektyvų tokiam žingsniui.

Tačiau pridedant prie žemėlapio technogeninius šaltinius - iš palydovinių vaizdų ar žemėlapių galima daryti išvadą, kad šioje vietoje yra kažkoks antropogeninis šilumos šaltinis - tai tikrai reikia padaryti. Galbūt pakviesti atvirų duomenų bendruomenes dalyvauti šiame projekte. Tik dar nespėjau, bet tokių minčių buvo.

Gaisrai gali padaryti didžiulę žalą gamtai, o siekiant išvengti jos padarinių, stebimi miškų gaisrai. Metodų yra įvairių: yra laiko patikrinti vizualiniai tyrimai, taip pat praktikuojamas stebėjimas palydovų ir šiuolaikinių technologijų pagalba. Efektyvus miško gaisrų stebėjimo sistemų naudojimas komplekse. V Rusijos Federacija yra specializuotos tarnybos ir institucijos, skirtos duomenims rinkti, analizuoti ir struktūrizuoti.

Apžiūra

Kai kuriuose miškuose galite rasti specialių bokštų. Šie pastatai veikia kaip stebėjimo taškai. Paprastai juos stato miškininkystė. Bokštuose įrengtos ryšio priemonės; stebėjimo poste yra azimuto ratas. Tai būtina norint nustatyti gaisro kryptį.

Miškas yra padalintas į teritorijas išilgai apžvalgos spindulio nuo tokio bokšto - 5-7 km. Bokštai statomi iš medžio, tačiau pastaruoju metu daugelis jų konstrukcijos elementų buvo pakeisti metaliniais. Pastatų, kurių stebėjimo postai yra pagaminti iš medžio, tarnavimo laikas yra trumpesnis nei 10 metų.

Miškų plotų apžiūrą atlieka specialus asmuo. Aptikus gaisrą, jis nustato jo kryptį, galimą pavojų ir per radiją ar telefoną perduoda informaciją į valdymo kambarį.

Šio stebėjimo metodo problema yra nedidelis stebėjimo bokštų ir darbuotojų skaičius. Anksčiau miškininkų buvo eilės tvarka daugiau, dabar jų skaičius sumažėjo kelis kartus.

Vaizdo kameros įrengtos kai kuriuose apžvalgos bokštuose. Tai neišsprendžia pagrindinės problemos, nes asmuo, esantis įrengtoje stotyje, turi stebėti šaudymą. Jei vaizdo stebėjimo sistema yra automatizuota, tada užduotis yra supaprastinta, tačiau daugelyje kamerų ją reikia valdyti rankiniu būdu.

Be to, fotografavimas atliekamas viena kryptimi, todėl būtina įdiegti kelias kameras. Ląstelių bokštai taip pat naudojami stebėjimui. Juose sumontuoti termovizoriai ir vaizdo kameros.

Tyrimai palydovų pagalba

Vienas iš nebrangiausių metodų yra palydovinis stebėjimas. Palydovai fotografuodami infraraudonųjų spindulių spektre naudoja skaitytuvus. Tai leidžia sužinoti temperatūrų skirtumą ir nustatyti, kur vyksta miškų gaisrai.

Duomenys ir vaizdai apdorojami erdvėlaiviu, kur jie ištaiso iškraipymus, nurodo geografinius taškus. Paskutinis apdorojimo etapas, apimantis skaitmeninę analizę, vaizdinį iššifravimą ir vaizdų aiškinimą, atliekamas automatiškai arba interaktyviai.

Informaciją apie miškų gaisrus galima pamatyti, pavyzdžiui, specialiose vietose. Buvo sukurtos federalinės miškų gaisrų stebėjimo sistemos. Jie sudaro bendrą vaizdą, naudodamiesi vizualinio patikrinimo, palydovinių vaizdų ir kitų stebėjimo metodų duomenimis.

Šis nuotolinis metodas yra įtrauktas į aplinkos stebėjimo funkcijų sąrašą. Palydovų pagalba taip pat gaunamos meteorologinės charakteristikos, duomenys apie technogeninę situaciją, upių potvynius, sniego dangos dinamiką ir šiluminę emisiją. Kiekviena taikymo sritis atitinka konkretų kanalą, ji nurodoma spalva.

Gaisro žemėlapis Rusijoje yra prieinamas visiems suinteresuotiems vartotojams.

Informacija atnaujinama vidutiniškai 4 kartus per dieną. Tai apsunkina gaisrų nustatymą ir sumažina pagalbos operatyvumą. gaisrininkų komanda... Atnaujinimo dažnis priklauso nuo palydovų orbitinio skrydžio laiko. Pagrindinius duomenis teikia JAV NOAA palydovų serija.

Taip pat veikia privatūs palydovai, jų vaizdai yra tikslūs ir išsamūs, tačiau jie yra brangesni nei viešieji. Todėl kartu su palydoviniais vaizdais naudojami vizualinio patikrinimo duomenys. Gaisro žemėlapyje nurodyti gaisro taškai ir galimos jų atsiradimo priežastys. Yra Indijos palydovinio stebėjimo sistema.

Daugelis veiksnių turi įtakos palydovinių vaizdų tikslumui. Pavyzdžiui, padidėjęs debesuotumas trukdo aptikti miško gaisrus ir nustatyti jų dydį. Ugnies šaltiniai žemėlapiuose gali nesutapti su tikraisiais, tačiau apytikslės jų koordinatės nubrėžtos sienomis.

Tai yra, žemėlapis rodo vietovę, kurioje yra židinys. Keli gaisrai žemėlapyje paprastai yra sujungti į vieną grupę. Šiuo atveju tikslumas taip pat nėra patikimas. Šie duomenys nustato gaisro plotą ir jo plitimo miškuose greitį. Jei užsiprenumeravote atitinkamą paslaugą, galite gauti pranešimus apie miško gaisrų aptikimą.

Alternatyvūs metodai

Teritorijų patikrinimas iš oro taip pat vadinamas pagalbiniais miško gaisrų stebėjimo metodais. Stebėjimas atliekamas iš sraigtasparnių, lėktuvų. Pastaraisiais metais šia kryptimi buvo pritaikyti nepilotuojami orlaiviai, kurie daro vaizdo įrašus.

Visų šių metodų kaina yra didelė. Dėl šios priežasties neįmanoma organizuoti nuolatinio stebėjimo miško zonoje. Tačiau turėdami galimybę ir pakankamai lėšų, orlaiviai gali pateikti tikslią informaciją realiu laiku. Be to, aviacija gali užgesinti gaisrus, kai jie aptinkami.

Rusijoje, malšinant ir stebint miško gaisrus naudojant sraigtasparnius ir gaisrinius lėktuvus, a federalinė agentūra Avialesokhrana. Į orlaivio įgulą įeina pilotas, desantininkas ugniagesys ir desantininkas ugniagesys, kurie buvo specialiai apmokyti.

Statistika

Be interaktyvaus miškų gaisrų žemėlapio pildymo, yra saugoma jų statistika. Tai ne tik informacinio pobūdžio. Remiantis gautais duomenimis, analizuojamos gaisrų priežastys ir jų plitimo greitis.

Tai būtina norint sudaryti prognozes, organizuoti efektyvų gesinimą. Ekonominę žalą lemia gaisro pavojus. Statistika ir žemėlapiai leidžia atskirti gaisrus nuo žmogaus sukurtų šilumos šaltinių, kurie gali būti gamybos įrenginiai.

Pirmieji metraščių įrašai metraščiuose yra 1724 m. Jau tada buvo raginama gelbėti žemę nuo gaisro. Carinės Rusijos laikais duomenys jau buvo tvarkomi. Šiandien informacija apie miškų gaisrus yra lentelė. Statistiką tvarko padaliniai ir tarnybos.

Pasak „Rosstat“, paskutiniai dideli gaisrai buvo užregistruoti vasaros laikotarpis 2010 m. Tačiau jų skaičius nėra rekordinis, žala aplinkai ir ekonomikai buvo padaryta dėl didelių gaisro ir dūmų apimtų teritorijų.

2010 m. Iš viso kilo daugiau nei 39 000 miškų gaisrų. Tada sudegė apie 150 000 000 m 3 miškų. Panašus miškų gaisrų mastas buvo pastebėtas ir 1998 m. Pagal gaisrų skaičių pirmauja 2002 m. - 434 000 gaisrų, tačiau pasekmės nėra tokios baisios.

Palydovinio stebėjimo duomenys yra labai svarbūs vertinant miško gaisrų plitimą, nustatant jų židinius, analizuojant dūmų susidarymą iš gaisrų, nudegimų ir nustatant gaisrų pavojų.
Gaisro gesinimo galimybę nedideliame plote, ypač esant dideliam gaisro pavojui, lemia aptikimo greitis. Taigi palydovai, turintys didelę radiometrinę skiriamąją gebą ir didelį vaizdavimo dažnį (NOAA ir EOS serijos), atitinka tinkamiausius reikalavimus eksploataciniam miškų ir durpių gaisrų stebėjimui. Norint stebėti gaisrų pasekmes, būtina naudoti didelės erdvinės skiriamosios gebos palydovus.
Užduotys stebėti gaisrus ir jų pasekmės:

  • gaisrų aptikimas, gaisro vietų nustatymas;
  • gaisrų vystymosi stebėsena ir kontrolė;
  • gaisro pavojaus įvertinimas sezono metu;
  • gaisrų pavojaus prognozavimas ilgainiui;
  • gaisro padarinių įvertinimas... Sujungus vaizdus prieš ir po gaisrų, galima nustatyti nudegimus, nustatyti jų plotą dabartiniu metu ir įvertinti padarytą žalą.

Miškų gaisrų poveikio aplinkai ir žmonėms pasekmės:

  • Ekonomiškas: medienos nuostoliai, įsk. žala jaunam augimui, antrinio miško naudojimo ištekliai; Gesinimo, sudegusių vietų valymo ir kt. Išlaidos; restauravimo darbai; nuostoliai kitoms pramonės šakoms: oro, geležinkelių, kelių transporto, laivybos ir kt.
  • Aplinkosauga: oro tarša degimo produktais, vandens aplinka, dirvožemiai:
    • deguonies sunaikinimas;
    • šiluminė tarša;
    • didelis šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas;
    • mikroklimato kaita;
    • atmosferos dūmų ir dujų tarša;
    • gyvūnų ir augalų mirtis;
    • biologinės įvairovės mažėjimas.
  • Socialiniai:žmonių mirtis ir sužalojimai tiesiogiai gaisro zonoje; gyventojų psichofiziologinių rodiklių pablogėjimas: fizinis, emocinis, intelektinis, reprodukcinis, paveldimumas; gyventojų sergamumo padidėjimas; gyvenimo trukmės sumažėjimas.

Gaisrams aptikti naudojami kosminių vaizdų šiluminiai kanalai (1 pav., 1, 2 lentelės).
1 lentelė. Bangos ilgio diapazonai.

1 paveikslas

diapazonas Santrumpos

Rusų

Anglų

Rusų

Anglų

UV

Infraraudonųjų spindulių

Netoli IR

Vidutinis IR

Trumpųjų bangų infraraudonųjų spindulių

Tolimasis IR

Vidutinės bangos infraraudonųjų spindulių

Terminis IR

Terminis infraraudonųjų spindulių

Mikrobangų krosnelė

Pateikti erdvėlaiviai, leidžiantys aptikti gaisro centrus 1 lentelė.

2 lentelė. Erdvėlaivio charakteristikos.

KA / Įrenginys

NOAA /
AVHRR

TERRA(AQUA)/
MODIS

LANDSAT /
TM (ETM+)

TERRA /
ASTER

Matomumas, km

Radiometrinė skiriamoji geba, bitai

NIR - 8
SWIR - 8
TIR - 12

Erdvinė raiška, m

NIR - 250-1000
SWIR - 500
TIR - 1000

NIR, SWIR - 30 TIR - 60

NIR - 15
SWIR - 30
TIR - 90

Spektrinių kanalų skaičius IR diapazone

NIR - 1
SWIR - 1
TIR - 2

NIR - 6
SWIR - 3
TIR - 16

NIR - 1
SWIR - 2
TIR - 1

NIR - 1
SWIR - 6
TIR - 5

Gaisro aptikimo metodai yra pagrįsti ryškumo temperatūrų analize atskiruose spektriniuose kanaluose.
Pagrindinis paieškos reiškinio požymis yra vietinė temperatūros kilimas uždegimo vietoje.
Gaisrų aptikimas vizualinėmis priemonėmis leidžia greičiau ir tiksliau nustatyti šilumos anomalijų aptikimo slenksčius. Apskritai šios ribos bus skirtingos. Tai visų pirma lemia degimo plotas ir temperatūra, metų ir paros laikas bei geografinės gaisro vietos koordinatės.
Degimo centro buvimą matomame spektre lemia pagrindinis miško gaisrų iššifravimo ženklas - dūmų plunksna.
Pagal formą židinys paveikslėlyje primena šviesiai pilką kūgį. Reikėtų prisiminti, kad cirkoniniai ir sluoksniuotieji debesys savo struktūra ir ryškumu gali priminti miškų gaisrų dūmų dūmus. Todėl tos matomo spektro vaizdų dalys, kuriose anksčiau buvo aptiktas miško gaisras, yra žiūrimos infraraudonųjų spindulių diapazone. Šiuo atveju miškų gaisrų dūmų pliūpsnių praktiškai nematyti.
Visi metodai yra pagrįsti šiais principais:

  • Signalo pasiskirstymo tam tikruose stebėjimo įrangos spektriniuose kanaluose analizė;
  • Slenksčio taisyklė, skirta vaizdo sričiai (arba pikseliui) priskirti atitinkamai klasei;
  • Atskirų vaizdo sričių (arba pikselių) spektrinių charakteristikų pasiskirstymo statistinė analizė;
  • Įrašyto signalo priskyrimo atitinkamai klasei patikimumo analizė.

Procedūrų seka erdvinis vaizdų apdorojimas:

  • Informacinių kanalų apibrėžimas.
  • Debesų atskyrimas vandens kūnai ir prarado duomenis apie vaizdus tam tikruose kanaluose.
  • Galimų gaisro vietų nustatymas.
  • Vietos spektrinių paviršiaus savybių nustatymas ir gaisrų registravimas netiesioginiams ženklams.
  • Aptikimo patikslinimas, atsižvelgiant į vietos ypatybes, sudėtingų gaisrų nustatymo taisyklių taikymas.
  • Klaidingo pripažinimo galimybės analizė.
  • Aptikimo rezultatų tikrinimas ir sprendimų priėmimas.

Automatinio gaisro centrų aptikimo algoritmas įdiegtas programinėje įrangoje, kurią tiekia „ScanEx RDC“:

    • „ScanViewer“(NOAA serijos palydovams). „ScanEx“ specialistai programoje „ScanViewer“ įdiegė įrenginį, kuris leidžia automatiškai aptikti miško gaisrus pagal radiometro AVHRR duomenis, kuris yra NOAA serijos palydovų borto matavimo komplekso dalis. Automatinio aptikimo algoritmų derinys su vaizdiniu vaizdo peržiūra ir žemėlapio informacijos perdengimu yra interaktyvios miškų gaisrų aptikimo ir stebėjimo technologijos pagrindas. Šių metodų trūkumas yra tas, kad galima tiksliai nustatyti tik didelius gaisrus.
    • „ScanEx MODIS“ procesorius(EOS serijos palydovams). Norėdami aptikti ir nedelsiant aptikti gaisrus, „ScanEx MODIS Processor“ programa naudoja MODIS įrenginiui sukurtus algoritmus, leidžiančius nustatyti gaisrų vietą ir jų intensyvumą.

Gaisro aptikimo technika palyginus kiekvieno pikselio temperatūrą (įvesties signalo, gauto MODIS radiometru, intensyvumą) dviejuose infraraudonųjų spindulių spektriniuose kanaluose, 21 kanale (4 μm T4) ir 31 kanale (11 μm T11). Ši technika įdiegta „Scanex Modis Processor“ programoje ir yra galimybė interaktyviai konfigūruoti įvesties ir išvesties parametrus.
Manoma, kad kuo aukštesnė pikselių temperatūra 21 kanale, tuo didesnė gaisro tikimybė. Panašiai, kuo didesnis kanalų temperatūros skirtumas yra 4 μm. ir 11 mikronų. (dT411), tuo didesnė gaisro tikimybė.
Galimas gaisro šaltinis nustatomas dviem būdais:

  • Kiekvienos iš aukščiau paminėtų pikselio verčių (T4 ir dT411) absoliučios vertės viršija leistinas ribas, nurodytas priešgaisrinės kaukės parametruose (pvz., T4 per dieną viršija 360 K arba dT411 yra aukščiau 25 K per dieną).
  • Signalo intensyvumo vertė tam tikro pikselio 4 μm kanale labai skiriasi nuo aplinkos (pavyzdžiui, T4> T4b + pT4.sdc * dT4b - dabartinio tirto pikselio temperatūra 4 μm kanale yra didesnė nei aplinkinių pikselių vidutinė temperatūra + aplinkinių taškų temperatūros standartinis nuokrypis, padaugintas iš empirinio koeficiento (standartinio nuokrypio koeficientas, dažniausiai pT4.sdc = 3).

Programa turi parametrų rinkinį, kuris yra atsakingas už tai, ar tas ar tas pikselis bus užregistruotas kaip gaisro šaltinis. Šių parametrų derinys (priešgaisrinės kaukės) labai priklauso nuo regiono. Pavyzdžiui, Kurgano regiono miško stepių teritorija ir Ivdel taiga turi skirtingas spektrinio atspindžio charakteristikas MODIS radiometro gautame šiluminiame diapazone. Be to, šių parametrų derinys priklauso nuo sezono (žiemos, pavasario, vasaros, rudens) ir net nuo priėmimo laiko.

  • Gaisro aptikimo programinės įrangos modulis prie ERDAS Imagine programos paketo su kriterijais (3 lentelė).

3 lentelė.Šiluminių anomalijų nustatymo kriterijai.

kur Т3р, Т34р, Т4р, - temperatūros slenksčiai, I2, I1- spinduliuotės intensyvumas 1 ir 2 kanaluose.
Temperatūros slenksčius operatorius nustato tokiais intervalais: Т3р - 310-322 К; T34r - 7-15 K; Т4р - 275-285 K. Pagal numatytuosius nustatymus vasaros laikui nustatomos šios temperatūros ribos: Т3 = 312 К; T34 = 15K; T4 = 276 K.

MODIS (vidutinės raiškos vaizdavimo spektroradiometras) radiometras ( Skirtukas 4.) yra vienas iš pagrindinių vaizdavimo prietaisų, sumontuotų Amerikos palydovuose TERRA (orbitoje nuo 1999 m.) ir AQUA (orbitoje nuo 2002 m.), atliekantis Žemės tyrimus iš kosmoso pagal Nacionalinės aviacijos ir kosmoso agentūros programą EOS (Žemės stebėjimo sistema) (NASA) JAV.

4 lentelė.Pagrindinės MODIS techninės charakteristikos.

Kanalų numeriai

Spektrinis

diapazonas(μm.)

Vejos plotis (km.)

Šaudymo laikotarpis

Erdvinė raiška (m.)

Matomas (raudonas)

NIR (arti infraraudonųjų spindulių)

Matomas (mėlynas)

Matoma (žalia)

NIR (arti infraraudonųjų spindulių)

MIR (vidutinis infraraudonųjų spindulių ryšys)

Matomas (mėlynas)

Matoma (žalia)

Matomas (raudonas)

NIR (arti infraraudonųjų spindulių)

TIR (terminis infraraudonųjų spindulių)

Radiometras MODIS leidžia kasdien stebėti teritorijas, o stebėjimo dažnis priklauso nuo jo dydžio ir geografinės padėties bei naudojamų palydovų skaičiaus.
Atskiros teritorijos stebėjimo dažnis fotografuojant vienu palydovu yra 1-2 kartus per dienos metu ir tiek pat kartų naktį. Fotografuojant dviem palydovais, stebėjimų dažnis padvigubės - nuo 4 iki 12 kartų per dieną (priklausomai nuo geografinės teritorijos vietos).
Praktiniam MODIS duomenų naudojimui buvo sukurti ir nuolat tobulinami radiometro pirminių duomenų apdorojimo algoritmai; yra 44 standartiniai informacijos produktai (moduliai - MOD).
Norėdami aptikti šilumos anomalijas ir gaisrus, modulis ( MOD14). Tai leidžia greitai aptikti ir stebėti natūralius (miško) gaisrus, ugnikalnius ir kitas šilumines anomalijas, kurių skiriamoji geba yra 1 km. MODIS gali aptikti gaisrą mažiau nei 1 km2 plote.
Gaisrų aptikimo automatiniu režimu algoritmai grindžiami reikšmingu žemės paviršiaus temperatūros (paprastai ne aukštesnės kaip 10–25 C) ir ugnies šaltinio (300–900 C) skirtumu. Vaizde užfiksuotas beveik 100 kartų esantis objektų šiluminės spinduliuotės skirtumas, o informacija iš kitų spektrinių kanalų padeda atskirti debesis.
Fotografuojant naudojant 1 km erdvinės skiriamosios gebos spektroradiometro MODIS šiluminę įrangą, galima nustatyti 1 ha ploto gaisrinės centrą arba 9 ha ploto požeminį gaisrą.

NOAA palydovuose yra du prietaisų rinkiniai: AVHRR (pažangus labai didelės skiriamosios gebos radiometras) (5 lentelė) ir vertikalios atmosferos zondavimo įrangos rinkinys.
Erdvėlaivių NOAA erdviniai vaizdai leidžia stebėti gaisrus daugiausia regioniniu mastu, naudojant mažą erdvinę vaizdų skiriamąją gebą (1,1 km).

5 lentelė. Pagrindinės AVHRR techninės charakteristikos.


Kanalų numeriai

Spektrinis diapazonas(μm)

Vejos plotis (km.)

Šaudymo laikotarpis

Radiometrinė skiriamoji geba (bitai)

.)

Matoma (žalia)

NIR (arti infraraudonųjų spindulių)

3 A

NIR (arti infraraudonųjų spindulių)

3 B

NIR (arti infraraudonųjų spindulių)

TIR (terminis infraraudonųjų spindulių)

TIR (terminis infraraudonųjų spindulių)

Visa informacija, gauta iš NOAA palydovų, turi būti sukalibruota pradiniame etape, kad būtų galima nustatyti gaisro centrus naudojant „slenksčio“ arba „kontekstinį“ algoritmą. Tai reiškia, kad pirmajam ir antrajam AVHRR įrangos kanalams būtina gauti atitinkamai albedo reikšmes A1, A2. O trečiam, ketvirtam ir penktam kanalui - atitinkamai spinduliuotės temperatūros T3, T4 ir T5 vertės.
Gaisro aptikimo metodai yra pagrįstas 3V, 4, 5 AVHRR kanalų, kurie atitinka infraraudonųjų spindulių spektro diapazoną, emisijos įvertinimo naudojimu. gaisrai apibrėžiami kaip ekstremalios 3V kanalo spinduliuotės vertės (šiai sričiai taikoma didžiausia objektų spinduliuotė esant 800–1000 K degimo temperatūrai) AVHRR.
Gaisrų sukeltas dūmų srautas yra aiškiai apibrėžtas 1 ir 2 AVHRR kanaluose.

Siekiant tiksliau atpažinti gaisrus, naudojami slenksčio algoritmai, už kurių spinduliuotės temperatūra nustatoma 3 ir 4 kanalais. AVHRR kalibruojamas esant 330 K temperatūrai.
Yra žinoma, kad didžiausias radiacijos srautas iš juodo kūno, įkaitinto iki 800–1000 K temperatūros, patenka į 3-4 mikronų bangos ilgio elektromagnetinio spektro vidurio infraraudonųjų spindulių sritį. Remiantis AVHRR įrangos charakteristikomis, trečiojo kanalo, veikiančio 3,55–3,93 mikronų diapazone, duomenys gaunami kaip pagrindinė šiluminės anomalijos atpažinimo funkcija.
Kadangi AVHRR įrangos erdvinė skiriamoji geba yra 1,1 km, idealiu atveju galima aptikti objektus, kurių linijiniai matmenys viršija 1,1 km. Dėl didelio spinduliuotės intensyvumo vidutinio IR diapazone ir didelės įrangos radiometrinės skiriamosios gebos tampa įmanoma aptikti natūralių ir technogeninis charakteris daug mažesnių dydžių. Idealiomis stebėjimo sąlygomis, esant maksimaliam kontrastui 3 ir 4 AVHRR įrangos kanaluose, yra principas. galimybė aptikti 0,2–0,3 ha ploto gaisrus.
Naudojant tik vieną trečiąjį kanalą slenksčio algoritme (viena riba), atsiranda daug klaidingų aliarmų. Visų pirma taip yra dėl saulės energijos atspindžio debesų kraštuose (daugiausia klaidingų pavojaus signalų), vandens paviršiaus, smėlio, atvirų uolų, asfalto dangų ir betoninių konstrukcijų. Norint išvengti klaidų, būtina naudoti kitų spektrinių kanalų duomenis.
Slenksčio gaisro aptikimo algoritmai:

  1. Kaufmano algoritmas (1991): T3> 316 K, T3-T4> 10 K ir T4> 250 K. Čia T3, T4, T5 yra radijo ryškumo temperatūra atitinkamai 3, 4 ir 5 AVHRR įrangos kanaluose.
  2. Prancūzijos algoritmas (1993): T3> 320 K, T3-T4> 15 K, 0< (T4-T5) < 5 К, A1 < 9%, где А1 - значение альбедо в 1 -м канале.
  3. Kennedy algoritmas (1994): T3> 320 K, T3-T4> 15 K, A2< 16%, где А2- значение альбедо во 2-м канале.

Jei leidimo elementas atitinka algoritmo sąlygas, tai priklauso gaisrų klasei; jei ji neatitinka bent vienos iš šių sąlygų, tada į antrą planą.
Visi šie algoritmai yra orientuoti į pakankamai didelio ploto ir intensyvumo gaisrus, o tai yra nepriimtina sprendžiant gaisro situacijos aptikimo problemas, nes svarbu aptikti gaisrus pradiniame jų vystymosi etape, kad būtų sumažintos materialinės išlaidos ugnis. Be to, labai nepageidautina naudoti šiuos algoritmus, kad būtų galima aptikti perkaitusias durpes durpynuose.
Iki šiol veikia Rusijos EMERCOM aviacijos ir kosmoso informacijos priėmimo ir analizės centras Kaufmano algoritmas (1) su „plaukiojančiomis“ ribomis. Kaip minėta anksčiau, išankstinio informacijos iš AVHRR įrangos apdorojimo etape akivaizdžius natūralių gaisrų židinius lemia dūmų srautai.
Po vaizdo kalibravimo nustatomos nustatytų židinių ir gretimo fono charakteristikos, pagal kurias parenkamos atitinkamos ribos. Išnagrinėjus panašias pagrindinio vaizdo charakteristikas ir gaisro centrų charakteristikas plaukiojančios slenksčiai.
Tačiau negalima visiškai pasitikėti ugnies šaltinių nustatymo rezultatais, naudojant šias ribas, nes galimi elektromagnetinės energijos atspindžio atvejai iš debesų kraštų, o galimi klaidingi pavojai, kuriuos sukelia perkaitęs smėlis ir įvairios technogeninės formacijos. Todėl abejotinus taškus, kurie yra per arti debesų, netoli upių, jūrų ir pan., Reikia papildomai patikrinti.
Papildomas patikrinimas yra analizuoti mums įdomių pikselių atspindėjimą pirmajame ir antrajame AVHRR įrangos kanaluose. Jei albedo reikšmė pirmajame kanale yra didesnė už albedo reikšmę antrame kanale ( A1> A2), tada šį daugumos atvejų tašką galima vienareikšmiškai priskirti klaidingam pavojaus signalui. tačiau yra atvejų, kai kyla abejonių dėl tokio sprendimo teisingumo (pavyzdžiui, debesų ar smėlio nebuvimas). Šiuo atveju mes klasifikuojame šį tašką kaip galimą gaisro šaltinį, jei nėra papildomos informacijos apie aptariamą teritoriją. Jei albedo vertės pirmajame ir antrajame kanaluose viršija 10–16% (priklausomai nuo stebėjimo sąlygų), šis taškas taip pat priskiriamas klaidingam aliarmui. Visais kitais atvejais hipotezė, kad nagrinėjamuose taškuose yra terminė anomalija, yra priimtina.
Jei klaidingų aliarmų skaičius yra pakankamai didelis, galite šiek tiek pervertinti trečiojo ir (arba) ketvirtojo kanalo slenkstį. Tokiu būdu neįmanoma visiškai atsikratyti klaidingų aliarmų ir vis tiek tenka patikrinti daugumą tariamų židinių. Be to, mes sąmoningai neįtraukiame į nedidelius plotus kilusių gaisrų, o tai taip pat nepriimtina.

Debesuotumas yra nepermatoma infraraudonosios spinduliuotės terpė, todėl pikseliams, kuriuose jis užima daugiau nei 60–70% vaizdo, jis automatiškai paryškinamas. Kadangi debesuotumas yra šaltesnis už žemės paviršių, galima nustatyti ryškumo temperatūros slenkstį 4 ar 5 radiometro kanale, užmaskuojant vaizdo pikselius, neviršijančius nurodytos ribinės vertės.
Siūloma Europos kosmoso agentūros SHARP-2 standartą naudoti kaip pagrindinį debesų paskirstymo AVHRR duomenims algoritmą. Šis standartas numato klasifikaciją, pagal kurią vaizdo pikseliai skirstomi į šias klases: žemės paviršius (RF), vanduo, debesuotumas.
Debesys parenkami originaliame vaizde pagal ESA SHARP-2 standarto sąlygas:

  1. „Debesuota“, jei A (2) / A (1)> 0,9 ir A (2) / A (1)< 1,1&T4 < 294 К
  2. „Debesuota“, jei T4< 249 К
  3. „Debesuota“, jei T4-T2> 274 K & T4< 290 К

Autoriai padarė prielaidą, kad šios sąlygos menkai tinka debesuotumo / WB ribos nustatymui ir „skilusių debesų“ nustatymui Rusijos Europos dalies teritorijoje, todėl pasiūlė įvesti papildomą sąlygą. Ši sąlyga yra 4 spektrų diapazono ryškumo charakteristikų analizė.
Analizės metu naudojama papildoma sąlyga (4), pagal kurią analizuojamas ekvivalentinės spinduliuotės temperatūros RMSD (4) AVHRR prietaiso 4 spektrų diapazone, apskaičiuojamas naudojant 15x15 pikselių langą:
σ4≤σthr,
kur σthr yra slenkstinė spinduliuotės temperatūra AVHRR prietaiso 4 spektrų diapazone per 15x15 pikselių langą, kurio vertė nustatoma atlikus tyrimą.
Remiantis bandomųjų vaizdų apdorojimo rezultatais Rusijos Europos dalyje (48–67 šiaurės platumos) σthr = 1,3.
Kadangi AVHRR / 2 įrenginių (3) 4 ir 5 kanalų spektriniuose diapazonuose Saulės įtaka vaizdo charakteristikoms yra minimali, drumstumą galima pašalinti analizuojant ryškumo charakteristikos RMSD. Šiuo atveju modifikuotas kontekstinis algoritmas atsižvelgia ne tik į pikselio ryškumo charakteristikų RMSD vertę, bet ir į SHARP-2 standarto sąlygas AVHRR duomenims.
Bandymams ir apskaitai modifikuotame kontekstiniame algoritme parenkamos SHARP-2 standarto klasifikavimo sąlygos, kurios buvo laikomos pagrindinėmis sąlygomis. Bandymams buvo parašytas vandens paviršiaus paskirstymo modelis. Analizuojamam vaizdui X (x1, ..., x5) pikseliai klasifikuojami pagal charakteristikas: „vanduo“, „debesuotumas“, „žemės paviršius“. Klasifikuojant, atsižvelgiant į sąlygas, iš pirminio vaizdo ant vandens paviršiaus ir įvairių debesų sukuriami du tarpiniai sluoksniai. Pirmasis, sudarytas iš 0 ir 1, kur 0 atitinka pikselį, kuris buvo priskirtas triukšmui, o 1 - pikselį, kuris buvo priskirtas žemei. Antrasis, sudarytas iš 0 ir T3, kur 0 atitinka pikselį, kuris buvo priskirtas prie triukšmo, o T3 - spinduliavimo temperatūrą trečiajame AVHRR kanale, kai pikselis buvo priskirtas prie žemės.
Tolesnėje „signalo buvimo“ analizėje neatsižvelgiama į visus taškus, klasifikuojamus kaip „vanduo“ ir „drumstas“.
Centrinė vietinė sritis, kurios matmenys yra 15x15 pikselių, nuosekliai paskirstoma kiekvienam pikseliui. Šioje srityje atsižvelgiama į 5 kanalų pikselių charakteristikas. Taip pat apskaičiuojamas pikselių skaičius, išskyrus „vandens“ ir „debesuotumo“ klases, ir jiems apskaičiuojama vidutinė T3av vertė.
Signalo pasirinkimo signalas yra sąlyga: T3av> T3av.por .. Kai ši sąlyga įvykdyta, priimamas sprendimas dėl „pikselio su ugnimi buvimo“.
Modifikuoto kontekstinio algoritmo taikymas leidžia sumažinti „klaidingo aliarmo“ tikimybę 10-15% Šiaurės ir Centrinės Rusijos teritorijoje. Natūralus šio algoritmo pranašumas yra santykinis darbas ir nepriklausomybė nuo Saulės kampo ir paros laiko. Didžiausias trūkumas yra kontekstinio algoritmo neveikimas, kai tekstūros vaizdų srityse yra debesuotumas.

7 lentelė.Pagrindinės TM skaitytuvo techninės charakteristikos („Landsat 5“).

Kanalų numeriai

Spektrinis diapazonas
(μm)

Vejos plotis (km)

Šaudymo laikotarpis

Radiometrinė skiriamoji geba (bitai)

Erdvėnatūralus leidimas
m.

Matomas (mėlynas)

Matoma (žalia)

Matomas (raudonas)

NIR (arti infraraudonųjų spindulių)

NIR (arti infraraudonųjų spindulių)

TIR (terminis infraraudonųjų spindulių)

MWIR (tolimasis IR)

8 lentelė. Pagrindinės ETM + radiometro techninės charakteristikos („Landsat 7“).

Kanalų numeriai

Spektrinis diapazonas
(μm)

Vejos plotis (km)

Šaudymo laikotarpis

Radiometrinė skiriamoji geba (bitai)

Erdvinė raiška
m.

Matomas (mėlynas)

Matoma (žalia)

Matomas (raudonas)

NIR (arti infraraudonųjų spindulių)

NIR (arti infraraudonųjų spindulių)

TIR (terminis infraraudonųjų spindulių)

ASTER (išplėstinis kosminio teršalo ir atspindžio radiometras) ( Skirtukas devyni)- Išplėstinis kosmoso spinduliavimo ir atspindžio radiometras) yra viena iš penkių „Terra“ palydovo vaizdo sistemų, apimanti platų spektrinį aprėptį ir didelę erdvinę skiriamąją gebą matomame, artimosios infraraudonosios (NIR), vidutinės infraraudonosios (MIR) ir šiluminės infraraudonųjų spindulių diapazone.

9 lentelė.Pagrindinės ASTER techninės charakteristikos.


Kanalų numeriai

Spektrinis diapazonas(μm)

Vejos plotis (km.)

Šaudymo laikotarpis

Radiometrinė skiriamoji geba (bitai)

Erdvinė raiška (m.)

VNIR (matomas ir arti infraraudonųjų spindulių)

3 n

3 b ( stereo)

SWIR (vidutinis infraraudonųjų spindulių ryšys)

TIR (terminis infraraudonųjų spindulių)

Absoliutus radiometrinis tikslumas spektrinėse zonose yra 4% matomam ir artimam infraraudonųjų spindulių diapazonui, o 1-3 K-šiluminiam diapazonui, priklausomai nuo temperatūros. Šiluminės zonos yra skirtos žemės paviršiaus temperatūrai registruoti.
2 lygio produktai: AST09T Paviršiaus spinduliavimas-TIR- Žemės paviršiaus temperatūra.

10 lentelė.Vizuali erdvės vaizdų interpretacija.

CA /
Prietaisas

NOAA /
AVHRR

TERRA(AQUA)/
MODIS

LANDSAT /
TM (ETM+)

Deschif-
derinimo ženklai

Bendras gaisrų vaizdas su dūmais

Šildomos žemės paviršiaus vietos iššifruojamos baltu tonu.

Bendras gaisrų vaizdas su dūmais

Aiškiai matomos atviros liepsnos kišenės

Paviršiai, kuriuose yra aukšta temperatūra, yra ryškiai rausvos spalvos.

Šukos-
inacija
kanalus

RGB - 6: 5: 7, 6: 5: 4

Erdvė
natūralus
leidimas-
keistis

1, 2, 1 - 1100 m.

1 - 250 m.
3 ir 4 - 500 m.

31, 23, 21 - 1000 m.

3, 2, 1 - 30 m.

Pavyzdys-
Chanija

Natūralus
spalvos

Natūralus
spalvos

Tolimas infraraudonųjų spindulių diapazonas

Natūralus
spalvos

Viduryje ir šalia
infraraudonųjų spindulių
didelis diapazonas.
Miškų gaisrų aptikimas

Šiluminis, vidutinis ir arti infraraudonųjų spindulių
didelis diapazonas. Požeminių durpių gaisrų aptikimas

Šaltinių sąrašas

  1. Nuotolinis geoterminis kartografavimas.
  2. Radiometras MODIS.
  3. V. Dubrovskis, Y. V. Parkhisenko Miškų gaisrų erdvės stebėjimas naudojant NOAA vaizdus ULRMC.
  4. Miškų ir stepių gaisrų nustatymas, teminės problemos sprendimo metodika.
  5. Miškų (durpių) gaisrų stebėjimo technologija, pagrįsta palydovinių vaizdų duomenimis.
  6. Techninės ir programinės įrangos kompleksai ERS duomenims priimti ir apdoroti.
  7. Naujausių informacinių technologijų ir nuotolinio žemės stebėjimo metodų suartėjimas, siekiant sukurti erdvėlaivių aplinkos stebėseną didmiesčiuose.
  8. Miškų ir durpynų gaisrų stebėsena. MTTP centras „ScanEx“.
  9. Poshlyakova L.P. GIS projekto, pagrįsto Žemės nuotolinio stebėjimo duomenimis, sukūrimo metodika, siekiant įvertinti teritorijos gaisro pavojų.

Miškų gaisrų stebėjimas- stebėjimo ir kontrolės sistema ugnies pavojus miške pagal oro sąlygas, būklę miško kuras irmedžiagos , ugnies šaltiniai ir miško gaisrai siekiant laiku parengti ir įgyvendinti priemones, skirtas užkirsti kelią miškų gaisrams ir (ar) sumažinti jų daromą žalą. Miškų gaisrų stebėsena organizuotai vykdoma 4 lygiais: federaliniu, regioniniu, savivaldybių ir vietos. Įjungta federalinis lygis miško gaisrų stebėsenos darbų organizavimą vykdo Rusijos federalinė miškų valdymo institucija; regioniniu lygmeniu - Rusijos Federacijos sudedamųjų subjektų miškų valdymo organai; savivaldybės ir vietos lygmeniu - miškų urėdijos ir kitos organizacijos, įmonės ir įstaigos, užsiimančios miškų ūkio valdymu, taip pat Avialesoohrana padaliniai, užsiimantys aptikimu ir gesinti miško gaisrus .

Atsižvelgiant į miško gaisrų stebėjimo priemones, galima atskirti žemės, aviacijos ir erdvės lygius. Gaisrams nustatyti ant žemės naudojamos šios techninės priemonės:

  • Pramoninės televizijos įrenginiai ir televizijos lazeriniai nuotolio ieškiklių kompleksai;
  • nuotoliniu būdu valdomi orlaiviai;
  • žaibo krypties ieškikliai-nuotolio ieškikliai;
  • meteorologinių radarų stotys;
  • geodeziniai prietaisai dūmų taškui stebėti;
  • gaisro stebėjimo postai, kurių skaičius ir vieta turi užtikrinti atsiradimo vietos nustatymą rūkyti bent 0,5 km tikslumu.

Norint patruliuoti miško teritorijoje iš oro, naudojami nedideli orlaiviai, turintys neabejotinų pranašumų šioje taikymo srityje: mažos skrydžio valandos išlaidos, nereiklūs aerodromai ir priežiūra bei nedidelė žala. aplinka... Miškų gaisrų stebėsena apima viso Rusijos Federacijos miškų fondo teritoriją, kurioje išskiriami aktyviai saugomi ir nesaugomi miškai, taip pat teritorijos ir vandens telkiniai, užteršti radionuklidais. Stebėjimo objektai yra: situacija prieš gaisrą; miško gaisrų ir avarinių miškų gaisrų situacijų prognozavimas; miško gaisras, kuris yra žalingų veiksnių šaltinis ir galimas avarinių situacijų šaltinis; situacija po gaisro.

Stebėjimas ir kontrolė prieš gaisrą miško fonde vykdomi visą gaisro pavojingą sezoną ir apima: duomenų apie gaisro pavojingumo laipsnį miške pagal oro sąlygas stebėjimą, rinkimą ir apdorojimą; gaisro pavojaus laipsnio miške įvertinimas pagal oro sąlygas pagal bendrą ar regioninę gaisro pavojaus skalę. Miško fondo teritorijoje stebimi šie parametrai: oro temperatūra; rasos taško temperatūra; kritulių kiekis; vėjo greitis ir kryptis. Be to, naudojama informacija apie perkūnijos veiklą. Didelio gaisro pavojaus atsiradimo kriterijus yra atitinkamos komplekso vertės gaisro pavojaus indikatorius miške pagal oro sąlygas.

Miškų gaisrų stebėjimas grindžiamas įvairiomis žemės paviršiaus vaizdavimo priemonėmis - vaizdais iš kosmoso ir orlaivių, žemėlapiais, diagramomis. Tuo pačiu metu pagrindinė kartografinė medžiaga, skirta regioniniam, savivaldybių ir vietos lygiui stebėti, turėtų būti sudaryta tiksliu topografiniu pagrindu, turi turėti koordinačių tinklelį ir atspindėti miškų gaisro pavojaus laipsnį.

| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |